相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2016年1月18日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2016-0006092號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其公開內(nèi)容通過引用的方式并入此處。

本發(fā)明涉及一種空調(diào)。

背景技術(shù)：

通常，空調(diào)是使用制冷循環(huán)來冷卻或加熱房間的裝置，其包括壓縮機、室外熱交換器、膨脹閥和室內(nèi)熱交換器。也就是說，空調(diào)可以被配置為冷卻房間的冷卻器，或者加熱房間的加熱器。另外，空調(diào)可以被配置為選擇性地冷卻或加熱房間的組合式制冷/制熱空調(diào)。

組合式制冷/制熱空調(diào)包括四通閥，該四通閥基于制冷操作和制熱操作來改變在壓縮機中壓縮的制冷劑的路徑。也就是說，在制冷操作期間，在壓縮機中壓縮的制冷劑通過四通閥移動到室外熱交換器，并且室外熱交換器起到冷凝器的作用。接著，在室外熱交換器中冷凝的制冷劑在膨脹閥中膨脹，之后被引入到室內(nèi)熱交換器中。此時，室內(nèi)熱交換器起到蒸發(fā)器的作用，繼而，在室內(nèi)熱交換器中蒸發(fā)的制冷劑再次通過四通閥因而被引入到壓縮機中。

在制冷操作或制熱操作期間，可以經(jīng)由將制冷劑注入到壓縮機中來提高系統(tǒng)的性能系數(shù)。

然而，在制冷操作期間將制冷劑注入到壓縮機中的現(xiàn)有技術(shù)包括使已經(jīng)通過冷凝器的高溫高壓液相制冷劑的一部分旁路通過，從而導(dǎo)致室內(nèi)單元的冷卻能力由于制冷劑的蒸發(fā)流率的減小而劣化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，并且本發(fā)明的目的在于提供一種空調(diào)，該空調(diào)在制冷操作期間將已經(jīng)通過室內(nèi)熱交換器并因此與室外空氣進行熱交換的制冷劑的一部分注入到壓縮機中，從而提高冷卻效率。

應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的目的不限于如上所述的本發(fā)明的目的，而是本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以下描述中清楚地理解本發(fā)明的其它未提及的目的。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，上述和其它目的可以通過提供一種空調(diào)來實現(xiàn)，該空調(diào)包括：壓縮機，用于壓縮制冷劑；室外熱交換器，安裝在室外空間中，用于在制冷劑與室外空氣之間進行熱交換；室內(nèi)熱交換器，安裝在室內(nèi)空間中，用于在制冷劑與室內(nèi)空氣之間進行熱交換；切換閥，用于將從壓縮機排出的制冷劑在制冷操作期間引導(dǎo)到室外熱交換器并且在制熱操作期間引導(dǎo)到室內(nèi)熱交換器；以及注入模塊，用于將從室內(nèi)熱交換器排出的制冷劑的一部分注入到壓縮機，其中，注入模塊在制冷操作期間在從室內(nèi)熱交換器排出的制冷劑的一部分與從室外熱交換器移動到室內(nèi)熱交換器的制冷劑之間進行熱交換，并將熱交換后的制冷劑注入到壓縮機中，從而提高效率。

注入模塊可以包括：注入熱交換器，用于在制冷操作期間在從室內(nèi)熱交換器排放的制冷劑與從室外熱交換器移動到室內(nèi)熱交換器的制冷劑之間進行熱交換；以及第一注入膨脹閥，用于使在注入熱交換器與壓縮機之間移動的制冷劑膨脹。

第一注入膨脹閥可以在制熱操作期間和制冷操作期間打開。

注入模塊還可以包括：冷卻旁通管，用于在制冷操作期間將從室內(nèi)熱交換器排出的制冷劑轉(zhuǎn)移到注入熱交換器；以及止回閥，位于冷卻旁通管中，用于在制熱操作期間防止制冷劑從注入熱交換器移動到室內(nèi)熱交換器。

冷卻旁通管可以從連接到室內(nèi)熱交換器和壓縮機的進口的進口管分叉。

該空調(diào)還可以包括位于進口管中的氣液分離器，并且冷卻旁通管可以將從切換閥引入的制冷劑的一部分轉(zhuǎn)移到氣液分離器。

注入模塊還可包括用于使注入熱交換器和壓縮機互連的注入管，第一注入膨脹閥位于注入管中。

注入模塊可以在制熱操作期間將從室內(nèi)熱交換器移動到室外熱交換器的制冷劑的一部分注入到壓縮機中。

注入模塊可以包括：第二注入膨脹閥，用于在制熱操作期間使從室內(nèi)熱交換器移動到室外熱交換器的制冷劑的一部分膨脹；以及注入熱交換器，用于在從室內(nèi)熱交換器移動到室外熱交換器的制冷劑的剩余部分與在第二注入膨脹閥中膨脹的制冷劑之間進行熱交換。

第二注入膨脹閥可以在制熱操作期間打開，并且可以在制冷操作期間關(guān)閉。

注入模塊還可以包括加熱旁通管，用于將從室內(nèi)熱交換器移動到室外熱交換器的制冷劑的一部分轉(zhuǎn)移，第二注入膨脹閥位于加熱旁通管中。

注入模塊可以包括：注入熱交換器，用于在制冷操作期間在從室內(nèi)熱交換器排出的制冷劑與從室外熱交換器移動到室內(nèi)熱交換器的制冷劑之間進行熱交換，以及在制熱操作期間在從室內(nèi)熱交換器移動到室外熱交換器的制冷劑的一部分與制冷劑的剩余部分之間進行熱交換；第一注入膨脹閥，用于使在注入熱交換器與壓縮機之間移動的制冷劑膨脹；以及第二注入膨脹閥，用于使從室內(nèi)熱交換器移動到室外熱交換器的制冷劑的一部分膨脹。

第一注入膨脹閥可以在制熱操作期間和制冷操作期間打開，并且第二注入膨脹閥可以在制熱操作期間打開，并且可以在制冷操作期間關(guān)閉。

注入模塊還可以包括：冷卻旁通管，用于在制冷操作期間將從室內(nèi)熱交換器排出的制冷劑轉(zhuǎn)移到注入熱交換器；以及止回閥，位于冷卻旁通管中，用于在制熱操作期間防止制冷劑從注入熱交換器移動到室內(nèi)熱交換器。

冷卻旁通管可以從連接到室內(nèi)熱交換器和壓縮機的進口的進口管分叉。

注入模塊還可包括用于使注入熱交換器和壓縮機互連的注入管，第一注入膨脹閥位于注入管中。

注入模塊還可以包括加熱旁通管，用于將從室內(nèi)熱交換器移動到室外熱交換器的制冷劑的一部分轉(zhuǎn)移，第二注入膨脹閥位于加熱旁通管中。

加熱旁通管的一端可以連接到設(shè)置用于使室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器互連的管，并且加熱旁通管的剩余端可以連接到注入熱交換器。

冷卻旁通管的一端可以連接到與室內(nèi)熱交換器和壓縮機的進口連接的進口管，并且冷卻旁通管的剩余端可以連接到加熱旁通管。

空調(diào)還可以包括位于進口管中的氣液分離器，并且冷卻旁通管可以將從切換閥引入的制冷劑的一部分轉(zhuǎn)移到氣液分離器。

在詳細描述和附圖中公開了本發(fā)明的實施例的其它具體細節(jié)。

附圖說明

通過下面結(jié)合附圖的詳細描述，將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點，其中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空調(diào)的制冷劑循環(huán)的示意性電路圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空調(diào)的注入熱交換器的視圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在空調(diào)的制冷操作期間制冷劑的流動的視圖；

圖4是在圖3所示的空調(diào)的制冷操作期間的壓力-焓圖(p-h圖)；

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在空調(diào)的制熱操作期間制冷劑的流動的視圖；

圖6是在圖5所示的空調(diào)的制熱操作期間的壓力-焓圖(p-h圖)；以及

圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空調(diào)的框圖。

具體實施方式

通過以下參考附圖詳細描述的實施例，本發(fā)明的優(yōu)點和特征以及實現(xiàn)本發(fā)明的該優(yōu)點和特征的方法將變得明顯。然而，這些實施例不限于在下文中公開的實施例并且可以以不同的方式實施。提供這些實施例用于完善本公開并向本領(lǐng)域技術(shù)人員告知本發(fā)明的范圍。在說明書全文中相同的附圖標(biāo)記可以指代相同的元件。

空間相對術(shù)語，諸如“下方”、“之下”、“下部”、“上方”或“上部”在本文中可用于描述圖中所示的一個元件與另一個元件的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，除了在附圖中描述的方位之外，空間相對術(shù)語旨在涵蓋設(shè)備的不同方位。例如，如果一個附圖中的設(shè)備被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其它元件“下方”或“之下”的元件將被定向為在其它元件的“上方”。因此，該示例性術(shù)語“下方”或“之下”可以包括上方和下方兩種方位。因為該設(shè)備可以被定向在另一個方向，所以可以根據(jù)設(shè)備的方位解釋空間相對術(shù)語。

本公開中所使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例的目的，而并非旨在限制本公開。如在本公開和所附的權(quán)利要求中所使用的，單數(shù)形式的“一”，“一個”和“該(所述)”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確說明。將進一步理解的是，術(shù)語“包括”和/或“包含”用在本說明書中時，說明存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或它們的群組。

除非另有定義，否則本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義相同的含義。應(yīng)當(dāng)進一步理解的是，諸如在常用字典中所定義的術(shù)語，應(yīng)該被理解為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域和本公開的上下文中的含義一致的含義，并且不應(yīng)在理想化或過于形式化的意義上解釋，除非本文明確定義。

在附圖中，為了方便描述和清楚起見，各層的厚度或者尺寸被夸大、省略或示意性地示出。此外，各構(gòu)成元件的尺寸或面積不完全反映其實際尺寸。

在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空調(diào)的制冷劑循環(huán)的示意性電路圖，以及圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空調(diào)的注入熱交換器的視圖。

參照圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空調(diào)100包括：壓縮機110，用于壓縮制冷劑；室外熱交換器120，安裝在室外空間中用于在制冷劑與室外空氣之間進行熱交換；室內(nèi)熱交換器130，安裝在室內(nèi)空間中用于在制冷劑與室內(nèi)空氣之間進行熱交換；切換閥180，用于將從壓縮機110排出的制冷劑在制冷操作期間引導(dǎo)到室外熱交換器120以及在制熱操作期間引導(dǎo)到室內(nèi)熱交換器130；以及注入模塊，用于將從室內(nèi)熱交換器130排出的制冷劑的一部分注入到壓縮機110。

本實施例的空調(diào)100還可以包括用于將制冷劑分離成液相制冷劑和氣相制冷劑的氣液分離器140。

空調(diào)100包括安裝在室外空間中的室外單元和安裝在室內(nèi)空間中的室內(nèi)單元，并且室外單元和室內(nèi)單元彼此連接。室外單元包括壓縮機110、室外熱交換器120、室外膨脹閥150、注入模塊和氣液分離器140。室內(nèi)單元包括室內(nèi)熱交換器130和室內(nèi)膨脹閥160。

壓縮機110安裝在室外單元中，并且將引入的低溫低壓制冷劑壓縮成高溫高壓制冷劑。壓縮機110可以具有各種配置中的任何一種。壓縮機110的示例可以包括使用氣缸和活塞的往復(fù)式壓縮機、使用可樞轉(zhuǎn)渦旋盤和靜渦旋盤的渦旋式壓縮機、以及基于操作頻率來調(diào)節(jié)制冷劑的壓縮的變頻式壓縮機。

在一些實施例中可以設(shè)置一個壓縮機110或多個壓縮機110。在本實施例中，設(shè)置兩個壓縮機110。

壓縮機110連接到切換閥180、氣液分離器140和注入模塊。壓縮機110包括：進口111，引入在制冷操作期間在室內(nèi)熱交換器130中蒸發(fā)的制冷劑被引入到進口111中，或者在制熱操作期間在室外熱交換器120中蒸發(fā)的制冷劑被引入到進口111中；注入口112，經(jīng)由熱交換在注入模塊中蒸發(fā)的相對低壓的制冷劑被注入到注入口112中；以及出口113，壓縮后的制冷劑從出口113排出。也就是說，壓縮機110包括：進口111，在蒸發(fā)器120和130中蒸發(fā)的制冷劑被引入到進口111中；注入口112，經(jīng)由熱交換在注入模塊中蒸發(fā)的相對低壓的制冷劑被注入到注入口112中；以及出口113，壓縮后的制冷劑從出口113通過穿過切換閥180排出到冷凝器120和130。

壓縮機110在壓縮腔室中壓縮通過進口111引入的制冷劑，并且在通過進口111引入的制冷劑的壓縮過程中將通過注入口112引入的制冷劑與通過進口111引入的制冷劑混合。壓縮機110壓縮混合后的制冷劑，并通過出口113將壓縮后的制冷劑排出。從出口113排出的制冷劑移動到切換閥180。

切換閥180用作在制冷與制熱之間切換的路徑切換閥180，并且將在壓縮機110中壓縮的制冷劑在制冷操作期間引導(dǎo)到室外熱交換器120以及在制熱操作期間引導(dǎo)到室內(nèi)熱交換器130。

切換閥180連接到壓縮機110的出口113和連接到氣液分離器140，并且還連接到室內(nèi)熱交換器130和室外熱交換器120。在制冷操作期間，切換閥180使壓縮機110的出口113和室外熱交換器120互連，并且使室內(nèi)熱交換器130和氣液分離器140互連，或者使室內(nèi)熱交換器130和壓縮機110的進口111互連。在制熱操作期間，切換閥180使壓縮機110的出口113和室內(nèi)熱交換器130互連，并且使室外熱交換器120和氣液分離器140互連，或者使室外熱交換器120和壓縮機110的進口111互連。

盡管切換閥180可以在能夠使不同流路互連的各種模塊中實現(xiàn)，但在本實施例中，切換閥180是四通閥。然而，在一些實施例中，切換閥180可以是各種閥中的任何一種或其組合，諸如兩個三通閥的組合。

室外熱交換器120安裝在位于室外空間中的室外單元中。室外熱交換器120在通過該室外熱交換器120的制冷劑與室外空氣之間進行熱交換。室外熱交換器120在制冷操作期間用作冷凝制冷劑的冷凝器，并且在制熱操作期間還用作蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)器。

室外熱交換器120連接到切換閥180和室外膨脹閥150。在制冷操作期間，將已經(jīng)在壓縮機110中壓縮且已經(jīng)通過壓縮機110的出口113和切換閥180的制冷劑引入到室外熱交換器120中以便在室外熱交換器120中冷凝，之后移動到室外膨脹閥150。在制熱操作期間，在室外膨脹閥150中膨脹的制冷劑移動到室外熱交換器120以便在室外熱交換器120中蒸發(fā)，之后移動到切換閥180。

在制冷操作期間，室外膨脹閥150完全打開以使制冷劑通過，并且在制熱操作期間，室外膨脹閥150的開度被調(diào)節(jié)以使制冷劑膨脹。室外膨脹閥150設(shè)置在室外熱交換器120與過冷熱交換集管(hub)190之間。然而，在一些實施例中，室外膨脹閥150可以設(shè)置在室外熱交換器120與注入熱交換器17之間。

室外膨脹閥150在制冷操作期間使從室外熱交換器120引入的制冷劑通過，并將制冷劑引導(dǎo)到過冷熱交換集管190。在制熱操作期間，室外膨脹閥150使已經(jīng)在注入模塊中經(jīng)受熱交換且已經(jīng)通過過冷熱交換集管190的制冷劑膨脹，并將膨脹后的制冷劑引導(dǎo)到室外熱交換器120。

室內(nèi)熱交換器130安裝在位于室內(nèi)空間中的室內(nèi)單元中，并且在通過該室內(nèi)熱交換器130的制冷劑與室內(nèi)空氣之間進行熱交換。室內(nèi)熱交換器130在制冷操作期間用作蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)器，并且在制熱操作期間用作冷凝制冷劑的冷凝器。

室內(nèi)熱交換器130連接到切換閥180和室內(nèi)膨脹閥160。在制冷操作期間，將在室內(nèi)膨脹閥160中膨脹的制冷劑引入到室內(nèi)熱交換器130中以便在室內(nèi)熱交換器130中蒸發(fā)，之后移動到切換閥180。在制熱操作期間，將已經(jīng)在壓縮機110中壓縮且已經(jīng)通過壓縮機110的出口113和切換閥180的制冷劑引入到室內(nèi)熱交換器130中以便在室內(nèi)熱交換器130中冷凝，之后移動到室內(nèi)膨脹閥160。

在制冷操作期間，室內(nèi)膨脹閥160的開度被調(diào)節(jié)以使制冷劑膨脹，并且在制熱操作期間，室內(nèi)膨脹閥160完全打開以使制冷劑通過。室內(nèi)膨脹閥160設(shè)置在室內(nèi)熱交換器130與注入熱交換器17之間。

室內(nèi)膨脹閥160在制冷操作期間使移動到室內(nèi)熱交換器130的制冷劑膨脹。室內(nèi)膨脹閥160在制熱操作期間使從室內(nèi)熱交換器130引入的制冷劑通過，并將制冷劑引導(dǎo)到注入熱交換器17。

氣液分離器140設(shè)置在壓縮機110與切換閥180之間，并且將制冷劑分離成液相制冷劑和氣相制冷劑。具體地，氣液分離器140設(shè)置在切換閥180與壓縮機110的進口111之間。

氣液分離器140連接到切換閥180和壓縮機110的進口111。具體地，氣液分離器140位于進口管114中，該進口管114連接到室內(nèi)熱交換器130和壓縮機110的進口111。更具體地，氣液分離器140位于在壓縮機110的進口111與切換閥180之間的進口管114中。

氣液分離器140將在制冷操作期間在室內(nèi)熱交換器130中蒸發(fā)的制冷劑或者在制熱操作期間在室外熱交換器120中蒸發(fā)的制冷劑分離成液相制冷劑和氣相制冷劑，并將氣相制冷劑引導(dǎo)到壓縮機110的進口111。也就是說，氣液分離器140將在蒸發(fā)器120和130中蒸發(fā)的制冷劑分離成氣相制冷劑和液相制冷劑，并將氣相制冷劑引導(dǎo)到壓縮機110的進口111。

在室外熱交換器120或室內(nèi)熱交換器130中蒸發(fā)的制冷劑通過切換閥180被引入到氣液分離器14中。因此，氣液分離器140可以保持大約0～5℃的溫度，并且可以將冷能輻射到外部。在制冷操作期間，氣液分離器140的表面溫度低于在室外熱交換器120中冷凝的制冷劑的溫度。氣液分離器140可以具有縱向細長的柱形。

氣液分離器套管(jacket)200被安裝以便圍繞氣液分離器140的表面。氣液分離器套管200被配置為與氣液分離器140的表面熱接觸。氣液分離器套管200可以由具有高導(dǎo)熱性的材料形成，因為其需要在氣液分離器140與鹽溶液(brine)之間進行熱交換。對此進行詳細說明，氣液分離器套管200被安裝以便在氣液分離器套管200的內(nèi)周表面處與氣液分離器140的外周表面接觸。氣液分離器套管200可以形成為與氣液分離器140的長度對應(yīng)，以便有助于在氣液分離器140與鹽溶液之間的熱交換。

氣液分離器套管200連接到過冷熱交換集管190、循環(huán)泵191和氣液分離器140。與氣液分離器140進行熱交換的鹽溶液在氣液分離器套管200的內(nèi)部移動。氣液分離器套管200包括使鹽溶液沿氣液分離器140的表面移動的流路(未示出)。因此，通過驅(qū)動循環(huán)泵191從過冷熱交換集管190引入到氣液分離器套管200的鹽溶液在沿氣液分離器140的表面移動的同時與氣液分離器140進行熱交換，并且已經(jīng)與氣液分離器140進行熱交換的鹽溶液被引入到過冷熱交換集管190中。

過冷熱交換集管190設(shè)置在室內(nèi)熱交換器130與室外熱交換器120之間。過冷熱交換集管190連接到氣液分離器套管200、注入熱交換器17、循環(huán)泵191和室外膨脹閥150。因為過冷熱交換集管190連接到氣液分離器套管200，所以已經(jīng)吸收從氣液分離器140輻射的冷能的鹽溶液被儲存在過冷熱交換集管190的內(nèi)部。因為過冷熱交換集管190連接到循環(huán)泵191，所以儲存在過冷熱交換集管190中的鹽溶液可以被強制地移動到氣液分離器套管200。

過冷熱交換集管190容納安裝在其中用于使在制冷操作期間在室外熱交換器120中已經(jīng)冷凝且已經(jīng)通過室外膨脹閥150的制冷劑流動的管。因此，在制冷操作期間，在過冷熱交換集管190內(nèi)部發(fā)生在鹽溶液與在室外熱交換器120中冷凝的制冷劑之間的熱交換。此時，鹽溶液的溫度低于在室外熱交換器120中冷凝的制冷劑的溫度。因此，鹽溶液的溫度升高，而冷凝后的制冷劑的溫度降低，因而發(fā)生過冷。

安裝在過冷熱交換集管190內(nèi)部用于使制冷劑移動的管可以具有z形(zigzag)形狀。因此，在過冷熱交換集管190內(nèi)部的鹽溶液與制冷劑之間的熱交換可以長時間發(fā)生。過冷熱交換集管190可以盡可能大以便儲存盡可能多的鹽溶液。

循環(huán)泵191強制地循環(huán)移動通過過冷熱交換集管190和氣液分離器套管200的鹽溶液。在制冷操作期間，循環(huán)泵191被驅(qū)動以強制地循環(huán)鹽溶液，從而使已經(jīng)與氣液分離器140進行熱交換的鹽溶液被儲存在過冷熱交換集管190中。在制熱操作期間，循環(huán)泵191不被驅(qū)動，因此不能強制地循環(huán)鹽溶液。即使循環(huán)泵191在制熱操作期間不被驅(qū)動，經(jīng)由對流仍可能發(fā)生鹽溶液的自然循環(huán)，其會導(dǎo)致鹽溶液移動到氣液分離器套管200，以便與氣液分離器140進行熱交換。

循環(huán)泵191設(shè)置在過冷熱交換集管190與氣液分離器套管200之間。循環(huán)泵191可以是常規(guī)泵，并且可以設(shè)置多個泵以便增加鹽溶液的強制循環(huán)。另外，截止閥(未示出)可以安裝在氣液分離器套管200與過冷熱交換集管190之間用于阻止鹽溶液的移動。在制熱操作期間，可以關(guān)閉截止閥(未示出)以便防止自然循環(huán)引起的鹽溶液的移動。在制冷操作期間，因為循環(huán)泵191被驅(qū)動，所以截止閥(未示出)必須打開。

注入模塊將從室內(nèi)熱交換器130排出的制冷劑的一部分注入到壓縮機110。

在制冷操作期間，注入模塊在從室內(nèi)熱交換器130排出的制冷劑的一部分與從室外熱交換器120移動到室內(nèi)熱交換器130的制冷劑之間進行熱交換，并將制冷劑注入到壓縮機110。

具體地，在制冷操作期間，注入模塊在已經(jīng)與室內(nèi)熱交換器130中的室內(nèi)空氣進行熱交換但尚未被引入到壓縮機110中的低溫低壓制冷劑的一部分與在室外熱交換器120中冷凝的高溫高壓制冷劑之間進行熱交換，從而產(chǎn)生中溫中壓制冷劑。上述的中溫中壓制冷劑被注入到壓縮機110中。因此，在實施例中，在制冷操作期間，已經(jīng)與室內(nèi)熱交換器130中的室外空氣進行熱交換的制冷劑的一部分被注入到壓縮機110中，這有利地導(dǎo)致了提高的效率。

另外，在制熱操作期間，注入模塊將從室內(nèi)熱交換器130移動到室外熱交換器120的制冷劑的一部分注入到壓縮機110。具體地，在制熱操作期間，注入模塊使已經(jīng)完全與室內(nèi)熱交換器130中的室內(nèi)空氣進行熱交換以由此從室內(nèi)熱交換器130移動到室外熱交換器120的制冷劑的一部分轉(zhuǎn)移和膨脹，并且在膨脹后的制冷劑與從室內(nèi)熱交換器130移動到室外熱交換器120的制冷劑的剩余部分之間進行熱交換。從室內(nèi)熱交換器130移動到室外熱交換器120的經(jīng)熱交換的制冷劑的一部分被注入到壓縮機110中。

在下文中，將對注入模塊的詳細配置進行描述。

注入模塊包括：注入熱交換器17，用于在制冷操作期間在從室內(nèi)熱交換器130排出的制冷劑與從室外熱交換器120移動到室內(nèi)熱交換器130的制冷劑之間進行熱交換；以及第一注入膨脹閥176，用于使在注入熱交換器17與壓縮機110之間移動的制冷劑膨脹。

在制冷操作期間，注入熱交換器17在從室內(nèi)熱交換器130排出的制冷劑與從室外熱交換器120移動到室內(nèi)熱交換器130的制冷劑之間進行熱交換。例如，注入熱交換器17安裝在管17c內(nèi)部，該管17c設(shè)置用于使在制冷操作期間已經(jīng)在室外熱交換器120中冷凝且已經(jīng)通過室外膨脹閥150的制冷劑流動。因此，從室內(nèi)熱交換器130排出的制冷劑通過注入熱交換器17的內(nèi)部。

注入熱交換器17連接到壓縮機110、切換閥180、室內(nèi)熱交換器130和室外熱交換器120。具體地，注入熱交換器17的進口17a連接到切換閥180和壓縮機110，并且注入熱交換器17的出口17b連接到壓縮機110的注入口112。

因此，在制冷操作期間，在注入熱交換器17內(nèi)部發(fā)生在室外熱交換器120中冷凝的制冷劑與在室內(nèi)熱交換器130中蒸發(fā)的制冷劑之間的熱交換。蒸發(fā)后的制冷劑的溫度升高，并且冷凝后的制冷劑的溫度降低。

更具體地，注入模塊還包括冷卻旁通管172和止回閥174。

冷卻旁通管172使室內(nèi)熱交換器130和注入熱交換器17互連。具體地，冷卻旁通管172的一端連接到使切換閥180和壓縮機110互連的進口管114，而冷卻旁通管172的另一端連接到注入熱交換器17。在制冷操作期間，冷卻旁通管172使從室內(nèi)熱交換器130排出的制冷劑轉(zhuǎn)到注入熱交換器17。更具體地，冷卻旁通管172的另一端連接到加熱旁通管177。冷卻旁通管172的另一端連接到在注入熱交換器17與第二注入膨脹閥171之間的加熱旁通管177。

冷卻旁通管172從連接到室內(nèi)熱交換器130和壓縮機110的進口111的進口管114分叉。冷卻旁通管172可以將從切換閥180引入的制冷劑的一部分轉(zhuǎn)移到氣液分離器140。

止回閥174安裝在冷卻旁通管172中，并且用于在制熱操作期間防止制冷劑從注入熱交換器17移動到室內(nèi)熱交換器130，并且還用于在制冷操作期間允許已經(jīng)通過切換閥180的制冷劑被引入到注入熱交換器17中。

注入模塊還包括使注入熱交換器17和壓縮機110互連的注入管175，第一注入膨脹閥176安裝在注入管175中。從室內(nèi)熱交換器130排出的制冷劑的一部分在注入熱交換器17中進行熱交換，之后被引入注入管175中。

注入管175的一端連接到注入熱交換器17，而注入管175的另一端連接到壓縮機110的注入口112。當(dāng)然，已經(jīng)通過冷卻旁通管172的制冷劑移動通過注入管175。

第一注入膨脹閥176使在注入熱交換器17與壓縮機110之間移動的制冷劑膨脹。在制冷操作期間，第一注入膨脹閥176的開度被調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)待注入到壓縮機110中的制冷劑的流率。在制熱操作和制冷操作期間，第一注入膨脹閥176打開。具體地，在制熱操作期間，第一注入膨脹閥176完全打開。

注入模塊還包括：第二注入膨脹閥171，用于使在制熱操作期間從室內(nèi)熱交換器130移動到室外熱交換器120的制冷劑的一部分膨脹；以及加熱旁通管177，用于轉(zhuǎn)移從室內(nèi)熱交換器130移動到室外熱交換器120的制冷劑的一部分，第二注入膨脹閥171安裝在加熱旁通管177中。

此時，在制熱操作期間，注入熱交換器17在第二注入膨脹閥171中膨脹的制冷劑與從室內(nèi)熱交換器130移動到室外熱交換器120的制冷劑的剩余部分之間進行熱交換。當(dāng)然，注入熱交換器17可以在制冷操作期間在從室內(nèi)熱交換器130排出的制冷劑與從室外熱交換器120移動到室內(nèi)熱交換器130的制冷劑之間進行熱交換，并且可以在制熱操作期間在從室內(nèi)熱交換器130移動到室外熱交換器120的制冷劑的一部分與制冷劑的剩余部分之間進行熱交換。

注入熱交換器17可以連接到第一注入膨脹閥176、第二注入膨脹閥171、過冷熱交換集管190、壓縮機110和室內(nèi)膨脹閥160。注入熱交換器17在制熱操作期間在第二注入膨脹閥171中膨脹的制冷劑與從室內(nèi)熱交換器130移動到室外熱交換器120的制冷劑之間進行熱交換。注入熱交換器17將熱交換后的制冷劑引導(dǎo)到壓縮機110中。也就是說，在制熱操作期間，已經(jīng)在注入熱交換器17中進行熱交換的制冷劑被蒸發(fā)并引入到壓縮機110的注入口112中。

加熱旁通管177使室內(nèi)熱交換器130和注入熱交換器17互連。具體地，加熱旁通管177的一端連接到使室內(nèi)熱交換器130和室外熱交換器120互連的管。加熱旁通管177的另一端連接到注入熱交換器17。在制熱操作期間，加熱旁通管177將從室內(nèi)熱交換器130移動到室外熱交換器120的制冷劑的一部分轉(zhuǎn)移到注入熱交換器17。

加熱旁通管177可以連接到與冷卻旁通管172分離的注入熱交換器17，或者可以與冷卻旁通管172合并并連接到注入熱交換器17。已經(jīng)通過加熱旁通管177和注入熱交換器17的制冷劑通過注入管175注入到壓縮機110中。

在制熱操作期間，第二注入膨脹閥171使從室內(nèi)熱交換器130移動到室外熱交換器120的制冷劑的一部分膨脹。第二注入膨脹閥171在制熱操作期間打開而在制冷操作期間關(guān)閉。

第二注入膨脹閥171可以連接到室內(nèi)膨脹閥160和注入熱交換器17。在制熱操作期間，第二注入膨脹閥171使已經(jīng)從室內(nèi)熱交換器130排出且已經(jīng)通過室內(nèi)膨脹閥160的制冷劑的一部分膨脹，并將制冷劑引導(dǎo)到注入熱交換器17。

下面將描述具有根據(jù)本發(fā)明的上述配置的空調(diào)的操作。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在空調(diào)的制冷操作期間制冷劑的流動的視圖，以及圖4是在圖3所示的空調(diào)的制冷操作期間的壓力-焓圖(p-h圖)。

在下文中，將參照圖3和圖4描述在制冷操作期間根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空調(diào)100的操作。

在壓縮機110中壓縮的制冷劑從出口113排出并移動到切換閥180。從出口113排出因而移動到切換閥180的制冷劑通過點“b”。此時，在點“b”處的制冷劑處于如圖4所示的高溫高壓狀態(tài)。

在制冷操作期間，因為切換閥180使壓縮機110的出口113和室外熱交換器120互連，所以移動到切換閥180的制冷劑通過點“h”并移動到室外熱交換器120。與在點“b”處的制冷劑相比，通過點“h”的制冷劑保持在相同的壓力，但是溫度略微降低。

從切換閥180移動到室外熱交換器120的制冷劑在室外熱交換器120中經(jīng)由與室外空氣的熱交換被冷凝。在室外熱交換器120中冷凝的制冷劑通過點“g”并移動到室外膨脹閥150。與在點“h”處的制冷劑相比，在點“g”處的冷凝后的制冷劑保持在相同的壓力，但是溫度大幅降低。

在室外熱交換器120中冷凝的制冷劑移動到室外膨脹閥150。在制冷操作期間，室外膨脹閥150完全打開以使制冷劑通過，從而將制冷劑引導(dǎo)到過冷熱交換集管190。

在制冷操作期間，儲存在過冷熱交換集管190中的鹽溶液經(jīng)由循環(huán)泵191的驅(qū)動被強制地移動到氣液分離器套管200。從過冷熱交換集管190移動到氣液分離器套管200的鹽溶液經(jīng)由與氣液分離器140的熱交換而降低溫度。已經(jīng)與氣液分離器140進行熱交換的低溫鹽溶液通過循環(huán)泵191儲存在過冷熱交換集管190中。

從室外膨脹閥150移動到過冷熱交換集管190的制冷劑通過安裝在過冷熱交換集管190內(nèi)部的管。制冷劑在通過安裝在過冷熱交換集管190內(nèi)部的管時與鹽溶液進行熱交換。在過冷熱交換集管190中進行熱交換的制冷劑通過點“j”并移動到注入熱交換器17。與在點“h”處的制冷劑相比，在點“j”處的制冷劑保持在相同的壓力，但是溫度降低。

在制冷操作期間，因為注入模塊的第二注入膨脹閥171關(guān)閉并且第一注入膨脹閥176打開，所以已經(jīng)通過點“j”的制冷劑與從注入熱交換器17排出的制冷劑的一部分進行熱交換。已經(jīng)通過注入熱交換器17的制冷劑通過點“e”并移動到室內(nèi)膨脹閥160。與在點“j”處的制冷劑相比，在點“e”處的制冷劑保持在相同的壓力，但是溫度降低。

移動到室內(nèi)膨脹閥160的制冷劑通過點“d”并移動到室內(nèi)熱交換器130。已經(jīng)通過點“d”的制冷劑保持在相同的溫度，但是與在點“e”處的制冷劑相比壓力大幅降低。然而，在一些實施例中，與在點“e”處的制冷劑相比，通過點“d”的制冷劑的溫度可以略微降低，并且壓力可以大幅降低。

移動到室內(nèi)熱交換器130的制冷劑經(jīng)由與室內(nèi)熱交換器130中的室內(nèi)空氣的熱交換被蒸發(fā)。在室內(nèi)熱交換器130中蒸發(fā)的制冷劑通過點“c”并移動到切換閥180。與在點“d”處的制冷劑相比，已經(jīng)通過點“c”的制冷劑保持在相同的壓力，但是溫度大幅升高。

在制冷操作期間，因為切換閥180使室內(nèi)熱交換器130和氣液分離器140和/或壓縮機110互連，所以從室內(nèi)熱交換器130移動到切換閥180的制冷劑被引入到氣液分離器140中。引入到氣液分離器140中的制冷劑被分離成氣相制冷劑和液相制冷劑。氣相制冷劑通過點“a”并移動到壓縮機110的進口111。與在點“c”處的制冷劑相比，已經(jīng)通過點“a”的制冷劑保持相同的壓力，但是溫度略微升高。這是因為在引入到氣相分離器140的制冷劑中，只有具有相對高溫的氣相制冷劑移動到壓縮機110的進口111。

移動到進口111的制冷劑在壓縮機110中被壓縮，之后從出口113排出。也就是說，引入到壓縮機110中的制冷劑被壓縮，從而變成在圖4中的點“b”處的高溫高壓制冷劑。

已經(jīng)通過切換閥180但尚未被引入到氣液分離器140的制冷劑的一部分被轉(zhuǎn)移到冷卻旁通管172，以便通過點“f”并且被引入到注入熱交換器17中。已經(jīng)通過點“f”的制冷劑在注入熱交換器17中進行熱交換，之后，通過點“i”并且被引入到注入管175中。與在點“f”處的制冷劑相比，在點“i”處的制冷劑的溫度升高。或者，與在點“f”處的制冷劑相比，在點“i”處的制冷劑的溫度和壓力升高。

已經(jīng)通過點“i”的制冷劑移動到壓縮機110的注入口112。

因此，當(dāng)在制冷操作期間使用本發(fā)明的注入模塊時，過冷度和冷卻能力增加，并且吸入到壓縮機110的制冷劑的焓(enthalpy)增加，這有利地降低了壓縮機110的功耗。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在空調(diào)的制熱操作期間制冷劑的流動的視圖，以及圖6是在圖5所示的空調(diào)的制熱操作期間的壓力-焓圖(p-h圖)。

在下文中，將參照圖5和圖6描述在制熱操作期間根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空調(diào)100的操作。

在壓縮機110中壓縮的制冷劑從出口113排出并移動到切換閥180。從出口113排出并且移動到切換閥180的制冷劑通過點“b”。此時，在點“b”處的制冷劑處于如圖6所示的高溫高壓狀態(tài)。

因為在制熱操作期間切換閥180使壓縮機110的出口113和室內(nèi)熱交換器130互連，所以移動到切換閥180的制冷劑通過點“c”并移動到室內(nèi)熱交換器130。與在點“b”處的制冷劑相比，通過點“c”的制冷劑保持在相同的壓力，但是溫度略微降低。

從切換閥180移動到室內(nèi)熱交換器130的制冷劑在室內(nèi)熱交換器130中經(jīng)由與室內(nèi)空氣的熱交換被冷凝。在室內(nèi)熱交換器130中冷凝的制冷劑通過點“d”并移動到室內(nèi)膨脹閥160。與在點“c”處的制冷劑相比，由于在室內(nèi)熱交換器130中的冷凝，在點“d”處的制冷劑保持在相同的壓力，但是其溫度大幅降低。

在室內(nèi)熱交換器130中冷凝的制冷劑移動到室內(nèi)膨脹閥160。在制熱操作期間，室內(nèi)膨脹閥160完全打開以使制冷劑通過，從而將制冷劑引導(dǎo)到注入熱交換器17。

因為在制熱操作期間注入模塊的第二注入膨脹閥171打開并且第一注入膨脹閥176完全打開，所以已經(jīng)通過室內(nèi)膨脹閥160的制冷劑的一部分通過點“e”并移動到第二注入膨脹閥171。與已經(jīng)通過點“d”的制冷劑相比，已經(jīng)通過點“e”的制冷劑保持在相同的壓力，但是溫度略微降低。

在制熱操作期間，第二注入膨脹閥171的開度被調(diào)節(jié)以使制冷劑膨脹。因此，移動到第二注入膨脹閥171并且通過第二注入膨脹閥171膨脹的制冷劑通過點“f”并移動到注入熱交換器17。與在點“e”處的制冷劑相比，通過點“f”的制冷劑保持在相同的溫度，但是壓力降低。止回閥174防止通過點“f”的制冷劑移動到切換閥180。

在第二注入膨脹閥171中膨脹的制冷劑被引導(dǎo)到注入熱交換器17并通過室內(nèi)膨脹閥160，從而經(jīng)由與移動到室外熱交換器120的制冷劑的熱交換被蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑通過點“i”并移動到壓縮機110的注入口112。與在點“f”處的制冷劑相比，通過點“i”的制冷劑保持在相同的壓力，但是溫度升高。通過點“i”的制冷劑具有比通過點“a”的制冷劑更高的溫度和壓力，將在下面對其進行描述。

在從室內(nèi)膨脹閥160移動到室外熱交換器120的制冷劑中，未被引入到第二注入膨脹閥171中的制冷劑經(jīng)由與在第二注入膨脹閥171中膨脹的制冷劑進行熱交換被過冷。過冷后的制冷劑通過點“j”并移動到過冷熱交換集管190。與在點“e”處的制冷劑相比，已經(jīng)通過點“j”的制冷劑保持在相同的壓力，但是溫度降低。

在制熱操作期間，循環(huán)泵191不驅(qū)動，因此鹽溶液不被強制地循環(huán)。因此，鹽溶液可以不與氣液分離器140進行熱交換。因此，與在點“j”處的制冷劑相比，已經(jīng)通過過冷熱交換集管190的制冷劑可以表現(xiàn)出壓力和溫度幾乎不變。已經(jīng)通過過冷熱交換集管190的制冷劑移動到室外膨脹閥150。

然而，在一些實施例中，即使循環(huán)泵191不被驅(qū)動，鹽溶液仍可以由于自然循環(huán)被循環(huán)到氣液分離器套管200。鹽溶液可以經(jīng)由自然循環(huán)吸收氣液分離器140的冷能，并且可以被儲存在過冷熱交換集管190中。因此，與在點“j”處的制冷劑相比，已經(jīng)通過過冷熱交換集管190的制冷劑可以保持在相同的壓力，但是溫度會略微降低。

移動到室外膨脹閥150的制冷劑膨脹，并且通過點“g”并移動到室外熱交換器120。與已經(jīng)通過過冷熱交換集管190的制冷劑或在點“j”處的制冷劑相比，通過點“g”的制冷劑保持在相同的溫度，但是壓力大幅降低。然而，在一些實施例中，與已經(jīng)通過過冷熱交換集管190的制冷劑或在點“j”處的制冷劑相比，通過點“g”的制冷劑可能溫度略微降低，而壓力大幅下降。

在室外膨脹閥150中膨脹的制冷劑移動到室外熱交換器120，并且之后，移動到室外熱交換器120的制冷劑經(jīng)由與室外空氣的熱交換被蒸發(fā)。在室外熱交換器120中蒸發(fā)的制冷劑通過點“h”并移動到切換閥180。與在點“g”處的制冷劑相比，通過點“h”的制冷劑保持在相同的壓力，但是溫度大幅升高。

因為在制熱操作期間切換閥180使室外熱交換器120和氣液分離器140互連，所以從室外熱交換器120移動到切換閥180的制冷劑被引入到氣液分離器140中。引入到氣液分離器140中的制冷劑被分離成氣相制冷劑和液相制冷劑。氣相制冷劑通過點“a”并移動到壓縮機110的進口111。與在點“c”處的制冷劑相比，已經(jīng)通過點“a”的制冷劑保持在相同的壓力，但是溫度略微升高。這是因為在引入到氣相分離器140的制冷劑中，只有具有相對高溫的氣相制冷劑移動到壓縮機110的進口111中。

移動到進口111的制冷劑在壓縮機110中被壓縮。在壓縮期間，制冷劑在注入口112中與在注入模塊中蒸發(fā)的制冷劑合并。因此，被壓縮的制冷劑的溫度和壓力降低到在點“i”處的溫度和壓力。與在注入模塊中蒸發(fā)的制冷劑合并之后，合并后的制冷劑被再次壓縮，因此變成在點“b”處的高溫高壓制冷劑。高溫高壓制冷劑通過出口113排出。由于已經(jīng)通過點“i”的制冷劑被注入到壓縮機110中，因此與不注入制冷劑時的溫度相比，通過出口113排出的制冷劑的溫度降低。這可以防止壓縮機110的過負(fù)荷。

圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空調(diào)的框圖。下面將參照圖7描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在制冷操作期間的空調(diào)100的操作步驟。

控制器10開始制冷操作。在制冷操作開始時，當(dāng)控制器10切換切換閥180時，切換閥180使壓縮機110的出口113與室外熱交換器120互連，從而將從壓縮機110排出的制冷劑引導(dǎo)到室外熱交換器120。

在制冷操作開始時，控制器10驅(qū)動循環(huán)泵191以將儲存在過冷熱交換集管190中的鹽溶液強制地循環(huán)到氣液分離器套管200。被強制地循環(huán)到氣液分離器套管200的鹽溶液經(jīng)由與氣液分離器140的熱交換被冷卻。冷卻后的鹽溶液移動到過冷熱交換集管190，由此儲存在過冷熱交換集管190中。

已經(jīng)通過壓縮機110的出口113和切換閥180且已經(jīng)移動到室外熱交換器120的制冷劑在室外熱交換器120中與室外空氣進行熱交換。因此，通過室外熱交換器120的制冷劑被冷凝。

在制冷操作開始時，控制器10完全打開室外膨脹閥150，以將在室外熱交換器120中冷凝的制冷劑引導(dǎo)到過冷熱交換集管190。然后，控制器10控制在制冷劑與過冷熱交換集管190中的鹽溶液之間的熱交換以便對制冷劑進行過冷。過冷后的制冷劑移動到注入熱交換器17。

控制器10關(guān)閉第二注入膨脹閥171并且打開第一注入膨脹閥176，從而將已經(jīng)完全與室內(nèi)空氣進行熱交換且已經(jīng)從室內(nèi)熱交換器130排出的制冷劑的一部分注入到壓縮機110中。

控制器10通過調(diào)節(jié)室內(nèi)膨脹閥160的開度使引入到室內(nèi)膨脹閥160的制冷劑膨脹。在室內(nèi)膨脹閥160中膨脹的制冷劑移動到室內(nèi)熱交換器130。移動到室內(nèi)熱交換器130的制冷劑經(jīng)由與室內(nèi)空氣的熱交換被蒸發(fā)。在室內(nèi)熱交換器130中蒸發(fā)的制冷劑移動到切換閥180。

在制冷操作開始時，控制器10使室內(nèi)熱交換器130和氣液分離器140互連。因此，在室內(nèi)熱交換器130中蒸發(fā)的制冷劑移動到氣液分離器140。移動到氣液分離器140的制冷劑被分離成氣相制冷劑和液相制冷劑，并且只有氣相制冷劑移動到壓縮機110的進口111。

控制器10基于制冷操作的控制邏輯通過調(diào)節(jié)壓縮機110的操作速度來壓縮制冷劑。高溫高壓制冷劑通過出口113從壓縮機110排出到切換閥180。

本發(fā)明的空調(diào)具有以下效果中的一個或多個。

第一，在制冷操作期間，已經(jīng)在室內(nèi)熱交換器中與室外空氣進行熱交換的制冷劑的一部分被注入到壓縮機中，這有利地導(dǎo)致了提高的效率。

第二，在制冷操作期間，制冷劑通過從已經(jīng)在室內(nèi)熱交換器中與室外空氣進行熱交換的制冷劑的一部分收集冷能被過冷，從而有利地防止了移動到室內(nèi)熱交換器的制冷劑的質(zhì)量流率的劣化。

第三，在制冷操作和制熱操作期間，制冷劑沿不同的路徑被注入到壓縮機中，這有利地導(dǎo)致了制熱操作和制冷操作的提高的效率。

應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的效果不限于上述的本發(fā)明的效果，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以下描述中清楚地理解本發(fā)明的其它未提及的效果。

上述特征、配置、效果等被包括在本發(fā)明的至少一個實施例中，并且不應(yīng)當(dāng)僅限于一個實施例。此外，如各實施例所示的特征、配置、效果等可以針對其他實施例實現(xiàn)，因為它們彼此組合或由本領(lǐng)域技術(shù)人員修改。因此，與這些組合和修改相關(guān)的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)被解釋為落入如所附權(quán)利要求書公開的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。